Устройство для регулирования межвалкового зазора Советский патент 1984 года по МПК B21B37/58 

Изобретение относится к прокатно му производству, в частности к уст ройствам, предназначенным для повы шения точности прокатываемых полос По основному авт. св. № 1034805 известно устройство для регулироваНИН межвалкового зазора, содержащее гидроцилиндры, соединенные с оп рами прокатных валков, регулятор давления жидкости в гидроцилиидрах блок уставки давления, соединенный с регулятором давления жидкости насос с приводным электродвигателем источник питания, а также последова тельно соединенные блок дифференцирования по времени, амплитудный селектор и функциональный преобразователь, при этом вход блока диффере цирования соединен с блоком задания уставки давления, выход функцио нального преобразователя - с источником питания электродвигателя насоса 13. Известное устройство изменяет межвалковый зазор усилием распора клети, развиваемым гидродомкратами. Усилие распора определяется давлением жидкости в гидродомкратах, которбе создается насосом, а изменяется по величине путем стравливания избытка жидкости через регули рукщий клапан в бак. В устройствах подобного типа ско рость насоса, а значит и его производительность, постоянна и не зависит от режима работы устройства. Скорость насоса п определяется из условия обеспечения заданного давления при самом тяжелом по быстроде ствию режиме работы - наборе давления с максимальной скоростью и равна номинальной скорости насоса п Лном В известном устройстве скорость насоса непостоянна и варьируется в зависимости от режима работы. Скорость насоса fi определяется по выражению п „,,„ дь , где п.минимальное значение скорости насоса и дп - изменение скорости насос в функции скорости изменения уставки давлений Р по времени t , 4п f( - В режиме уменьшения дав ОТ Ленин, постоянного давления и увеличения давления с небольшой скоростью, не. превышающей определенного наперед згшэнного значения, ск рость насоса постоянна, но равна не п„ом тп - (Of2, .. . ,0,4)n„oд В режиме набора давления, когда ско рость набора давления превышает пор говое значение,, скорость насоса уве личивается с величинып,.р до Пр,4Дп, Работа большей части времени наcoca со скоростью ,;„ обеспечивает известному устройству по сравнению с устройствами подобного типа, jsKopocTb насоса у которых п пцом con9i , ряд преимуществ,обусловленных существенным-уменьше-, TJtaeM количества жидкости, дросселируемой через регулятор. Недостаток известного устройства заключается в том, что скорость Н(„(„ не изменяется от уровня давления Р жидкости, в то время как величина утечек жидкости как внутренних,, так и внешних зависит от величины давления Р жидкости в гидросистеме. Если скорость насоса 0,2h ом при всех значениях давления Р, то при максимальном и близких к нему давлениях Р производительность насоса может оказаться недостаточной, что вызовет в гидросистеме пульсации давления жидкости, неустойчивость процесса регулирования, а следовательно,и снижение точности прокатываемых полос. Если скорсзсть насоса min Р всех значениях Р, то при малых давлениях Р производительность насоса может оказаться больше необходимой, что приведет к излишнему количеству дросселируемой через регулятор жидкости, а следовательно, к снижению надежности устройства в работе. Цель изобретения - повышение точности прокатки и надежности устройства в работе. Поставленная цель достигается .т.ем, что устройство для регулирования межвалкового зазора дополнительно содержит блок пропорциональности и ключ, при этом информационный и управляющий входы ключа соединены с выходом соответственно блока задания уставки давления и блока дифференцирования по времени, а его выход - с входом блока пропорциональности, выход которого соединен с вторым входом функционального преобразователя. На чертеже представлена блок-схе;.ia предлагаемого устройства. Устройство включает прокатный валок 1, опору (подушку) 2 прокатного валка, гидроцилиндр 3, напорную гидромагистраль 4, насос 5, электродвигатель 6 насоса, источник 7 питания электродвигателя, регулятор 8 давления жидкости в гидрощ1линдрах, сливную гидромагистраль 9 регулятора давления, 65ioK 10 задания уставки давления, блок 11 дифференцирования по времени, амплитудный селектор 12, функциональный преобразователь 13, резервуар 14, блок 15 пропорциональности и ключ 16. Гидроцилиндры 3 установлены между опорами 2 прокатных валков 1 и соединены напорной гидромагистралью 4 с насосом 5, являющимся источником давления жидкости. Насос 5 приводится электродвигателем 6 постоянного тока, который соединен с источником 7 питания - регулируемым источником напряжения, например тиристорным преобразователем. К напорной гид ромагистрали 4 подсоединен регулятор 8 давления жидкости со сливнОй магистралью 9. Выход блока 10 задания уставки давления жидкости соединен с регулятором 8 давления, с входом блока 11 дифференцирования и с информационным входом ключа 16. С выходом блока 11 дифференцирования, представляющего собой, например, емкостно-реэисторное дифференцирующее звено, соединен вход акшлитудного селектора 12, выход которого соединен с первым входом функционального преобразователя 13. Выход функционального преобразователя 13 соедине с источником 7 питания электродвига теля насоса. Управляющий вход ключа 16 соединен с выходом блока 11 дифференцирования, а выход - с входом блока 15 пропорциональности, выход которого соединен с вторым входом функционального преобразователя 13. Ключ 16 открыт в том случае, если сигнал на его управляющем входе равен .нулю. Устройство работает следующим образом. Регулирование зазора между валка ми 1 осуществляется усилием распора прикладываемым к опорам 2 прокатных валков гидроцилиндрами 3, давление жидкости в которых создается насог сом 5, а изменяется по величине регулятором 8 по сигналу уставки давления Р от блока 10 задания уставки Избыток жидкости дросселируется из напорной магистрали 4 через регулятор, 8 и сливную гидромагистраль 9 регулятора в резервуар 14. В зависимости от способа подачи сигнала уставки давления Р устройство может работать в автоматическом или ручном режимах. При изменении в процессе прокатки полосы уставки давления Р регулятор 8 изменяет давление в напорной магистрали 4 и гидроцилинд рах 3. Поскольку вход блока 11 дифференцирования по времени соединен с выходом блЬка 10 задания уставки, при изменений сигнала Р на выходе блока 10 на .выходе блока 11 формируется импульс, амплитуда к.оторого пропорциональна скорости изменения уставки давления Р по времени Ч;- производная - . Сигнал име ет положительную полярность тфи воз растании Р, т.е. при увеличении уставки (наборе давления),.и отрицательную полярность при уменьшении уставки (сбросе давления) . Сигнал поступает в амплитудный селектор 12 который пропускает импульсы только положительной полярности и амплитуда которых выше определенного порог вого значения, в функциональный преобразователь 13, т.е. на вход функционального преобразователя 13 сигнал - поступает только в том случае, если блок- 10 задания устав.ки давления Р увеличивает, причем скорость увеличения уставки давления Р выше определенной фиксированней величины. В функциональном преобразователе 13 решается уравнение п п, +дп, где п и ь - соответственно текущее и минимальное значения скорости насоса 5, а лп - изменение скорости насоса 5, причем дп - функция скорости изменения уставки давления, т.е. Л1 {(-). Сигнал п поступает к источнику 7 питания электродвигателя, который устанавливает в соответствии с величиной п напряжение.питания электродвигателя, а следовательно, его скорость и скорость насоса 5, обеспечивая требуемую производительность насоса 5 при заданной скорости набора давления -. скорость насоса i режимах: уменьшения давления -.сигнал на выходе блока 11 дифференцирования имеет отрицательную полярность (- о ), а потому на выходе амплитудного селектора 12 сигнал отсутствует и, следовательно, при решении уравнения в функциональном преобразователе 13 лм О и на его выходе получаем сигнал п увеличения давления/ но со скоростью меньшей наперед згщанного порогового значения - сигнал на выходе бло ка 11 дифференцированияимеет положительную полярность (- 0 )f но, поскольку он меньше по1югового значения, выходной сигнал амплитудного селектора 12 равен нулю, а потому йп О и на выходе функционального преобразователя 13 получаем сигнал уставка давления неизменна - сигнал на выходе блока 11 дифференцирования равен нулю ( - 0) и, следовательно, сигнал на выходе амплитудного селектора 12 равен нулю, а сигнал,на.выходе функционального преобразователя 13 равен п«лп„-. В режиме набора давления со скоростью, вьвие порогового значения сигнал на выходе амплитудного селёкхрра отличен от нуля и, следовательно, Дп О, на выходе функционального преобразователя 13 получаем сигнал + V Поскольку ключ 16 соединен с выходом блока 10 задания уставкидавления, на его информационном входе всегда имеется сигнал давления Р. При изменении (увеличении или уменьшении) давления Р сигнал на выходе блока 11 дифференцирования и на

соединенном с ним управляющем вхо.де ключа 16 соответственно больше или меньше нуля, а потому ключ 16 закрыт и сигнал Р через него не проходит. По окончании переходного процесса скорость изменения давления Р равна нулю и на выходе блока 11 дифференцирования О на управляющем входе ключа is сигнал равен нулю и через ключ 16 на шсод блока 15 пропорциональности проходит сигнал Р. В блоке 15 пропорциональности определяется зависимость Р Д6 m - коэффициент пропорциональности. С выхода блока 15 сигнал n,v, поступает на второй вход функциональногб преобразователя 13, где используется в качестве исходной величины при решении уравг п

+ ДП.

нения

Таким образом, благодаря введени блока пропорциональности 15 и ключа 16 с их связями в устройстве для регулирования межвалкового зазора по окончании переходного процесса задания уставки давления, в период установившегося значения Р (Р const , зт ) производится корректировка минимальной скорости насоса пропорционально величине давления Р.

Использование предлагаемого устройства на стане холодной прокатки даст возможность увеличить объем производства листов повышенной точности и плоскостности, а также получить экономию металла от прокатки в поле минусовых допусков, в результате чего будет получен значительный экономический эффект.

УСТРОЙСТВО ЦЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА по авт. св. № 1034805, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности прокатки и надежности устройства в работе, оно дополнительно содержит блок пропорциональности и ключ, при этом информационный и управляющий входы ключа соединены с выходом соотвественно блока задания уставки давления и блока дифференцирования по времени, а его выход - с входом блока пропорциональности, выход которого соединен с вторым входом функционального преобразователя. (Л CZ ЭО сл х X